二维数组列表的排列

Posted 2023-02-22

【中文标题】二维数组列表的排列

【英文标题】：Permutation of a 2 dimensional arraylist

【发布时间】：2013-10-29 08:38:08

【问题描述】：

我正在尝试创建一个二维数组列表，其中填充了每个可能的组合，比如递归地说 1、2、3、4。 没有翻倍。

例如。 1,0,0 2,0,0 3,0,0 4,0,0 1,2,0 1,3,0 1,4,0​​ 1,2,3 等等……

到目前为止我有

//this gives me all my numbers
for(int i =0;i<arraySize;i++)
index[i] = i;

// and is the part that make the combinations
for(int i = 0;i<arraySize;i++)
   for(int x = 0;x<k;x++)
      combinations.get(i).set(x, index[i]);

编辑： 我也不想打印结果我想将结果存储在二维数组中

【问题讨论】：

你有一个ArrayList 并尝试获取其元素之间的所有排列？

您想要一个“让我们说 1,2,3,4 的可能组合”的列表，但在您的示例中，您输入了： 1,0,0 。由于 0 不在原始列表中，因此它也不应该在输出中吗？ :)

@Sephy 我有一个数组“index”，无论我的对象数组的长度是多少，它都是 1，我有一个组合，它是一个二维数组列表，我想用所有的“索引”的可能组合。

@user2777005 我试图表明我不想要 111 112 113 我需要 1 2 3 零将为空

这似乎更像是一个计数器而不是一个排列——也就是说，您允许“1”或“12”等“不完整”的词。是否允许使用诸如“21”之类的词，或者您是否强制要求数字必须按升序排列？

【参考方案1】：

另一个非递归选项。我对（部分）排列使用“单词”，对数字使用“符号”：

/**
 * Expands the set of existing words by adding non-repeated symbols to their right
 * @param symbols to choose from
 * @param existing words (may include the empty word)
 * @param expanded result 
 */
public static void expand(ArrayList<Integer> symbols, 
        ArrayList<ArrayList<Integer>> existing, 
        ArrayList<ArrayList<Integer>> expanded) 
    for (ArrayList<Integer> prev : existing) 
        Integer last = prev.isEmpty() ? null : prev.get(prev.size()-1);
        for (Integer s : symbols) 
            if (last == null || s > last) 
                ArrayList<Integer> toAdd = new ArrayList<>(prev);
                toAdd.add(s);
                expanded.add(toAdd);
            
        
    


public static void main(String[] args) 

    ArrayList<Integer> symbols = new ArrayList<>(
            Arrays.asList(new Integer[]1, 2, 3, 4));

    ArrayList<ArrayList<Integer>> prev = new ArrayList<>();
    ArrayList<ArrayList<Integer>> next = new ArrayList<>();
    ArrayList<ArrayList<Integer>> aux;
    ArrayList<ArrayList<Integer>> output = new ArrayList<>();
    // add empty
    prev.add(new ArrayList<Integer>());
    // expand empty, then expand that expansion, and so on and so forth
    for (int i=0; i<symbols.size(); i++) 
        expand(symbols, prev, next);
        output.addAll(next);
        aux = prev; prev = next; next = aux;
        next.clear();
    
    // print result (note: only for debugging purposes)
    for (ArrayList<Integer> o : output) 
        for (int i : o) System.out.print(i);  System.out.println();
    

并且输出与原始问题匹配（不是似乎要求实际排列，至少根据提供的示例）：

1
2
3
4
12
13
14
23
24
34
123
124
134
234
1234

【讨论】：

请注意，扩展规则可以调整以产生一个实际的计数器（“所有单词，甚至不完整的，都有允许的数字”）。我目前正在执行升序，因为所有提供的示例都是升序......

这是我想要达到的结果。我想要二维数组或数组列表中的所有这些组合，这样我就可以将这些值单独用作指向对象数组中值索引的指针

output ArrayList 正是您所要求的 output.get(rowIndex).get(colIndex) 产生对应于特定行/列索引对的整数。请注意，并非所有行（= 可能的组合）都具有相同的长度。

【参考方案2】：

您要查找的内容称为Backtracking。这种解决问题的技术很大程度上基于递归。基本上，你设置你的第一个数字，然后只考虑其他数字作为一个子问题，当找到第一个数字集的每个排列时，这个第一个数字会增加，等等。

您也可以直接使用 4 个 for 循环来解决问题，但解决方案不会扩展到 4 个数字以外的任何东西。

您的解决方案将类似于以下内容。它将输出 4 个数字的每个排列。

public class PermutationDemo 

    public static void main(String[] args) 
        int[] array = new int[4];

        for (int i=0; i<array.length; i++) 
            reset(array, i);
        

        solve(array, 0);
    

    private static void solve(int[] array, int i) 
        if (i == array.length) 
            print(array);
            return;
        

        for (int k=0; k<4; k++) 
            solve(array, i+1);
            makeMove(array, i);
        

        reset(array, i);
    

    private static void makeMove(int[] array, int i) 
        array[i] += 1;
    

    private static void reset(int[] array, int i) 
        array[i] = 1;
    

    private static void print(int[] array) 
        for (int i=0; i<array.length; i++) 
            System.out.print(array[i] + " ");
        
        System.out.println("");
    

结果是：

PS [10:21] Desktop > java PermutationDemo
1 1 1
1 1 2
1 1 3
1 1 4
1 2 1
1 2 2
1 2 3
1 2 4
1 3 1
1 3 2
1 3 3
1 3 4
1 4 1
1 4 2
1 4 3
1 4 4
2 1 1
2 1 2
2 1 3
2 1 4
2 2 1
2 2 2
2 2 3
2 2 4
2 3 1
2 3 2
2 3 3
2 3 4
2 4 1
2 4 2
2 4 3
2 4 4
3 1 1
3 1 2
3 1 3
3 1 4
3 2 1
3 2 2
3 2 3
3 2 4
3 3 1
3 3 2
3 3 3
3 3 4
3 4 1
3 4 2
3 4 3
3 4 4
4 1 1
4 1 2
4 1 3
4 1 4
4 2 1
4 2 2
4 2 3
4 2 4
4 3 1
4 3 2
4 3 3
4 3 4
4 4 1
4 4 2
4 4 3
4 4 4

【讨论】：

这几乎是我想要做的，但在二维数组中，因为我需要将组合与对象数组的索引进行比较，以找到最佳的项目组合。

【参考方案3】：

作为关于 java 中集合操作的一般提示，我建议您查看 Google Guava 中的实用程序类，它为您完成了大部分繁重工作，并确保您没有遇到性能问题理解。

然后，下一步是寻找适合您需要的方法。例如，Collections2.permutations 可能就是您要查找的内容。

最后，如果您想自己实现这个作为算法练习，您可以查看 guava 或 Groove Collection API 的源代码以获取想法。